一种可抑制非线性效应的低反光栅制作方法与流程

本申请涉及光栅制作领域，具体涉及一种可抑制非线性效应的低反光栅制作方法。

背景技术：

1、近年来，随着激光市场的应用的拓展，对激光器的功率需求逐渐提高，随着高功率的提升，非线性效应对光纤激光器的性能影响逐渐增强。其中受激拉曼散射在高功率激光器中影响程度最大。

2、为保证输出性能稳定，传统方案采用增加输出尺寸，减少输出长度，或采用拉曼抑制光栅进行抑制，但拉曼光栅所产生的反射光会对前端器件(泵源，合束器)造成损伤。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提出了一种可抑制非线性效应的低反光栅制作方法，应用于光栅制作设备，所述光栅制作设备包括：六维调节平台，第一平凸柱面镜，第二平凸柱面镜，反射镜，步进电机，光快门，紫外激光器，光纤固定架；所述方法包括：

2、由所述紫外激光器输出紫外光，通过所述反射镜将所述紫外光由平行光转变为垂直入射光，再经过第一平凸柱面镜以及所述第二平凸柱面镜，压缩光斑大小和单点的功率密度后打到光纤表面；通过步进电机的上下移动改变光路的左右移动，并通过增减步进电机的步进数控制光栅刻写周期的增减；通过光快门控制紫外光的输出，在步进电机移动到步长后，光快门使光路通光，通过控制光快门的开关时间改变光纤的刻写曝光时间，从而改变折射率深度；基于所述光快门的预设开关时间以及所述步进电机的运动步长，控制所述光快门的启闭；重复执行若干次，直至重复次数达到预设阈值后停止。

3、在一个示例中，所述光栅制作设备中，所述反射镜同轴心安放在步进电机上，且反射镜固定角度在45°，以保证平行水平轴入射的紫外光源垂直水平轴出射；所述第一平凸柱面镜的轴向子午线平行于水平轴安放，所述第二平凸柱面镜的轴向子午线平行于竖直轴安放，且所述第一平凸柱面镜与所述第二平凸柱面镜间距为第一预设距离。

4、在一个示例中，所述通过步进电机的上下移动改变光路的左右移动，具体包括：通过所述步进电机向上运动，带动整体透镜组向上移动，以使紫外光源光路向左移动；通过所述步进电机向下运动，带动所述整体透镜组向下移动，以使所述紫外光源光路向右移动。

5、在一个示例中，所述由所述紫外激光器输出紫外光，通过所述反射镜将所述紫外光由平行光转变为垂直入射光，再经过第一平凸柱面镜以及所述第二平凸柱面镜，压缩光斑大小和单点的功率密度后打到光纤表面，具体包括：通过改变电机位置，改变光路刻写位置；确定到紫外光源经过透镜组聚焦后的最小光斑位置；将所述最小光斑位置设置为光纤放置位置；通过改变六维调节平台调整光纤放置位置的高度和角度，保证光纤垂直传输光路安放固定。

6、在一个示例中，所述方法还包括：在同一根光纤上进行光栅刻写参数时，先进行常规刻写光栅工艺参数，再进行长周期光纤光栅刻写光栅工艺参数；所述常规可写光栅工艺参数，包括第一光开关开关时间、第一步进电机步数以及第一光栅数量；所述长周期光纤光栅刻写光栅工艺参数，包括：第二光开关开关时间、第二步进电机步数以及第二光栅数量。

7、在一个示例中，所述方法还包括：采用宽带光源、熔接模式匹配器、后端模式匹配器、光谱仪，监控刻写过程中的低反光栅和长周期光纤光栅。

8、在一个示例中，所述采用宽带光源、熔接模式匹配器、后端模式匹配器、光谱仪，监控刻写过程中的低反光栅和长周期光纤光栅，具体包括：宽带光源输出通过熔接模式匹配器连接整体光路，使入射光传入待检测光纤纤芯中；通过低反光栅与长周期光纤光栅和剥模器一体件，将特点波长段剥除；通过后端模式匹配器进行低损耗熔接后，传输到光谱仪上进行光谱检测。

9、在一个示例中，所述方法还包括：获取熔接点温度，光栅整体发热温度和cps玻璃管温度情况；基于所述熔接点温度、所述光栅整体发热温度和所述cps玻璃管温度的温度异常情况，对整体器件性能进行评价。

10、在一个示例中，所述传输到光谱仪上进行光谱检测，具体包括：获取检测光谱上强度最弱部分的中心波长数据、根据检测光谱上的强度最弱部分的中心波长数据，3db带宽宽度数据以及剥除强度数据；基于所述中心波长数据、3db带宽宽度数据以及所述剥除强度数据，对整体器件做评估。

11、在一个示例中，所述基于所述中心波长数据、3db带宽宽度数据以及所述剥除强度数据，对整体器件做评估，具体包括：当所述中心波长不在第一预设阈值内，则光栅退火工艺或周期长度存在偏差；当剥除强度数据低于第二预设阈值，或带宽宽度高于第三预设阈值，则表明光快门曝光时间偏短或紫外功率偏低或周期数量偏少。

12、通过本申请提出的方法能够带来如下有益效果：在同样拥有拉曼光栅效果的基础下，解决反向光带来的问题，同时将原本应使用的两段光纤集成为一根光纤上，减少了处理点，从而达到减少整机损耗，提升激光器的输出功率和吸收泵浦光功率之比，降低了工艺制作的工时成本。

技术特征：

1.一种可抑制非线性效应的低反光栅制作方法，其特征在于，应用于光栅制作设备，所述光栅制作设备包括：六维调节平台，第一平凸柱面镜，第二平凸柱面镜，反射镜，步进电机，光快门，紫外激光器，光纤固定架；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光栅制作设备中，所述反射镜同轴心安放在步进电机上，且反射镜固定角度在45°，以保证平行水平轴入射的紫外光源垂直水平轴出射；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过步进电机的上下移动改变光路的左右移动，具体包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由所述紫外激光器输出紫外光，通过所述反射镜将所述紫外光由平行光转变为垂直入射光，再经过第一平凸柱面镜以及所述第二平凸柱面镜，压缩光斑大小和单点的功率密度后打到光纤表面，具体包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述采用宽带光源、熔接模式匹配器、后端模式匹配器、光谱仪，监控刻写过程中的低反光栅和长周期光纤光栅，具体包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传输到光谱仪上进行光谱检测，具体包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述中心波长数据、3db带宽宽度数据以及所述剥除强度数据，对整体器件做评估，具体包括：

技术总结本申请公开了一种可抑制非线性效应的低反光栅制作方法，其中方法包括：由紫外激光器输出紫外光，通过反射镜将紫外光由平行光转变为垂直入射光，再经过第一平凸柱面镜以及第二平凸柱面镜，打到光纤表面；通过步进电机的上下移动改变光路的左右移动，并通过增减步进电机的步进数控制光栅刻写周期的增减；通过光快门控制紫外光的输出，在步进电机移动到步长后，光快门使光路通光；基于光快门的预设开关时间以及步进电机的运动步长，控制光快门的启闭。在同样拥有拉曼光栅效果的基础下，解决反向光带来的问题，减少了处理点，达到减少整机损耗，提升光光效率，降低了工艺制作的工时成本。技术研发人员：牛满钝受保护的技术使用者：济南邦德激光股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13